香港青年參觀東北淪陷史陳列館
2025-10-24 19:36 9,346次浏览北京8月4日電 (記者 孫自法)在生命科學領域，基因組編輯技術的迅速發展和廣泛應用，為基礎研究和應用開發提供強大的技術支撐。不過，大片段DNA(脫氧核糖核酸)編輯一直面臨重大挑戰，對數千乃至數百萬鹼基的精準操縱更是基因編輯領域的核心難題，備受關注。 育種和基因治療有巨大應用潛力 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)的消息說，該所高彩霞研究員團隊最新研發出一種新型可編程的染色體編輯技術(Programmable Chromosome Engineering，PCE)。該技術在動植物中實現了從千鹼基到兆鹼基級別DNA的多類型染色體精準操縱，顯著提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力。 利用大片段DNA精準操縱技術，研究人員不僅能實現多基因疊加編輯，還可通過操控基因組結構變異，為作物性狀改良和遺傳疾病治療開闢新路徑。同時，該技術有望推動新型育種策略的發展，例如通過操縱遺傳連鎖、調控重組頻率實現育性控制，以及消除連鎖累贅，充分釋放野生種質資源中優異等位基因的育種潛力。此外，精準染色體編輯技術的突破將加速人工染色體構建，在合成生物學等新興領域也有重要的應用前景。 本項研究PCE系統的開發和精準染色體編輯示意圖。中國科學院遺傳發育所 供圖 這項攻克大片段DNA精準編輯的重要成果論文，北京時間8月4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)上線發表。審稿人評價認為，中國團隊發表的研究工作，代表了基因工程領域的重大突破，在育種和基因治療方面具有巨大的應用潛力。 系統應用受到3個關鍵問題制約 論文通訊作者高彩霞研究員介紹說，以基因編輯工具CRISPR及其衍生技術為代表的編輯系統，通過可編程的嚮導RNA(核糖核酸)引導Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點，已廣泛應用於特定鹼基和短片段DNA的精準編輯。但針對大片段DNA編輯，現有工具在編輯效率、尺度、精準性及類型多樣性等方面仍存在明顯不足。 研究團隊發現，位點特異性重組酶(Cre-Lox)系統具有染色體水平DNA操縱潛力，其原理是在基因組中引入Lox序列後，由Cre重組酶介導Lox位點之間的DNA重組來實現全基因組範圍內的遺傳操縱。 然而，Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約：Lox位點固有的對稱性導致重組反應可逆，不利於目的編輯的發生；Cre酶作為四聚體工作，提升其活性的工程改造難度高；重組後特異性位點殘留，影響編輯的精準性。 構建兩個可編程染色體編輯系統 高彩霞指出，為逐一突破上述限制，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑：首先，開發高通量重組位點快速改造平臺，並提出不對稱Lox位點設計原則，成功創製新型Lox變體，保持高效重組效率的同時將可逆重組活性降低至陰性對照水平。 其次，基於研究團隊此前自主開發的融合蛋白通用逆摺疊模型、結構與進化約束信息的蛋白定向進化平臺AiCE，實現對Cre蛋白多聚化界面的精準優化，獲得重組效率提升至3.5倍的工程化Cre蛋白變體。 最後，研究團隊創建並優化了重組酶的無痕編輯策略Re-pegRNA，利用引導編輯器的高效編輯特性，通過設計特異性pegRNA對重組後殘留的Lox位點進行「重引導編輯」，將其精準替換為原有基因組序列。 通過這三項技術的集成優化，研究團隊成功構建PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統，可對不同Lox位點的插入位置和方向進行靈活編程，實現鹼基從千比特(kb)到兆比特(Mb)尺度的大片段DNA精準無痕操縱。 研究團隊表示，他們在動植物細胞中，利用新研發的系統已成功實現18.8 kb超大片段DNA的定點整合、5 kb序列的定向替換、12 Mb的染色體倒位、4 Mb的染色體刪除及整條染色體的易位。他們還利用新型大片段DNA精準操縱技術，成功創製含315 kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。 據了解，AiCE成果7月上旬已在線發表於《細胞》，並將與此次研究成果以背靠背形式於8月下旬在《細胞》紙質版正式刊出。(完)
巴彥淖爾8月14日電 題：河套金秋的「增收密碼」：田成方、果滿枝 記者 張林虎 秋日的河套平原，處處是豐收的景象。在內蒙古自治區巴彥淖爾市，臨河區的萬畝麥田裡麥浪翻滾，磴口縣的溫室大棚裡果滿枝頭。近年來，當地通過高標準農田建設、特色產業培育，打出政策、資金、科技組合拳，讓土地煥發新生，讓農民腰包更鼓，在鄉村振興的道路上邁出堅實步伐。 圖為河套大地鮮食玉米豐收。 臨河區委宣傳部供圖 碎田煥新 糧倉豐盈 臨河區西海村的2000畝麥田裡，金黃的麥浪在秋風中起伏，收割機穿梭其間，將飽滿的麥穗收進糧倉。村民趙栓站在自家15畝地邊，看著車鬥裡堆成小山的麥子，笑意盈盈。「以前地塊碎，農機進不來，全靠人工收，累得直不起腰。現在地塊平了、連成片，從種到收都是機械化，省心不說，產量還高了不少。」 西海村曾長期受地塊零散、鹽鹼化困擾，糧食產量上不去，村民種地積極性不高。2023年，當地實施高標準農田建設，村裡1.36萬畝農田完成改造。2024年，5000畝糧食園區基地建成，主打小麥套種玉米。如今的田間，連片土地平展展鋪向遠方，硬化機耕路四通八達，灌溉管道順著田壟延伸。 「園區裡小麥畝產約600斤，玉米畝產1200斤，算下來一畝地能掙2274元。」村黨支部書記王繼偉算起收益帳，眼裡滿是歡喜，「不光產量提了，種地也省心了，農民收入實打實漲了。」 糧食增產的背後，是真金白銀的投入。臨河區財政局局長郭慶宏介紹，財政部門把農田建設當作「硬任務」，既爭取上級支持，又拓寬投入渠道。數據顯示，2022年至2024年，臨河區完成36.09萬畝高標準農田建設，總投資達7.5億元。 這些資金重點投向農田平整、水利設施、田間道路等五大工程，靶向解決地塊分散、鹽鹼化嚴重等老難題。如今，臨河區農業規模化、土地集約化、管理智能化水平顯著提升，昔日零碎田變成了高產田，農民從體力活中解放出來，將更多精力投入到精細化管理上。 圖為磴口縣河壕村的玲瓏小番茄。馬超峰 攝 棚室增效 果紅民富 在磴口縣補隆淖鎮河壕村駐村工作隊創新實踐園，溫室大棚裡綠油油的枝蔓上，黃色番茄花點綴其間，底部掛著一串串珍珠瑪瑙似的玲瓏小番茄。工人們在篩選車間裡忙著分級打包，裝好的精品果隨即送入保鮮庫，鎖住新鮮與清甜，隨時準備出庫銷售。 「以前這些溫室存在閒置期，現在種上小番茄，實現了一棚兩收。」駐村工作隊第一書記賈虎說。2024年以來，工作隊多方調研，提出利用村裡44棟溫室的閒置期種植玲瓏小番茄，採用「黨支部+駐村工作隊+公司+農戶+投資人」的模式，讓閒置資源活了起來。 今年1月至4月，村裡將溫室承包給育苗戶進行頭茬育苗；5月中旬後，又承包給兩家農業公司種植玲瓏小番茄。7月以來，小番茄陸續上市，深受消費者喜愛。「種植企業統一提供種苗、技術和銷售渠道，村民以務工形式參與。」賈虎說。 這樣的模式讓村集體每畝地增收2000餘元，還帶動附近村民務工就業，月增收超5000元。「我家土地流轉出去了，現在在園區打工，月工資5000元，成了上班族。」農民葉德強說。 圖為實施高標準農田改造為高產穩產提供保障。 臨河區委宣傳部供圖 模式創新 機制保障 無論是臨河區的糧田提質，還是磴口縣的棚室增效，都離不開機制的保障。在臨河區，財政部門對涉農資金實行精細化管理，嚴格落實中央和自治區政策，加強資金監管，提高使用質效。 「每一分支農資金都要撬動鄉村振興的大效益。」郭慶宏說，未來還將繼續強化財政支農舉措，拓寬投入渠道，完善資金監管和績效管理長效機制，讓更多農田變成旱澇保收、高產穩產的良田。 磴口縣則通過創新經營模式，延長產業鏈條，讓小番茄從田間到車間再到市場，形成完整產業鏈。「我們不光要種得好，還要賣得好。」賈虎說，配套設施的完善讓鮮果能及時保鮮、分級，賣出更好價錢。 從麥田裡的機械化耕作，到大棚裡的特色種植，初秋的河套大地，正上演著糧增產、錢增收的生動圖景。(完)
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